通信技术杂志无人机航摄数据处理关键技术研究

　　优秀通信技术杂志推荐《无线电通信技术》办刊宗旨为认真贯彻执行国家对科技期刊制定的有关政策和法规，坚持本刊的技术性、学术性强的电子类科技期刊属性，充分发挥本刊科技信息载体的作用，突出学术性，以数字信息网络为平台，以及时报道通信领域的最新科技成果与前沿技术为主线，技术与市场紧密结合，不断提高其社会效益和经济效益，成为国内有重大影响、可作为国际交流的精品科技期刊。
　　[摘要]无人机航摄是集航空摄影与遥感于一体的空中测绘信息化作业平台。本文利用国家重点工程土地登记确权发证工作，以无人机航摄影像图的数据处理流程为线索，探讨了无人机航空摄影测量在土地发证中的应用，研究了生成影像图的关键步骤及其过程中使用的核心技术，通过分析无人机航摄数据处理的技术难点与研究热点，探索其相关的发展方向与应用前景，对从事相关工作的同行能有所裨益。

　　[关键词]无人机航空摄影,测绘数据处理,土地测量,土地发证

　　1无人机航摄在土地证工作中的应用

　　土地登记确权发证工作是国家重点工程，对维护公有制，解决集体土地产权不清问题，防止和减少土地权属纠纷，健全土地产权管理制度，具有重要实际意义，是关于国计民生的重要工作。

　　将无人机航空摄影其应用于土地登记确权发证工作中，通过无人机航摄对集体土地进行影像拍摄、数据采集，获取高精度的三维数据，同时协同作业侧视图进行快速建模，制作出相应比例尺的地形图。

　　因此，无人机航摄可获取比较准确、全面的数据和影像，对其数据进行系统处理后，将详细、真实、规范、准确的记录土地确权数据，大大的提高工作效率，缩短工作周期，保证了土地登记确权发证工作的顺利高效进行，具有重要的实际意义。

　　鉴于如此，本文以土地登记确权发证项目为基础，对无人机航空摄影数据处理的关键技术进行研究。

　　2无人机航摄数据处理关键技术研究

　　2.1采集关键部位特征点、线、面

　　该关键技术点主要是针对一些在完成影像自动匹配比较困难的地区和部位，如大片居民区、水域及高层建筑旁被黑影遮盖部分等，需进行处理时，主要采用的技术方法是量测出这些相应部位的特征点、线、面，再进行相应的处理。

　　(1)单特征线类处理：主要针对测域发生明显变化的地形变化线，测量时沿这些特征线以静态读点的方式，严格切准立体模型进行采集。如类似出现树林等植被覆盖区，要尽量切准林间空地的测读碎部点的高程。(2)双特征线类处理：主要针对依比例尺的堤、河流、陡坎、斜坡、铁路、公路等带状构造物，为了保证影像的纠正质量，对于依比例尺双线堤，应按双特征线测量上端两侧堤顶和下端两侧堤脚线。对于弯曲线状构造物，至少需采集弧线上的三条特征线，特征线不应出现交叉点。(3)桥类DEM处理：在这类处理时，需在桥、高架桥上边沿量测特征线，DEM点需编至高架桥、桥面上，以保证修正后的影像不变形和位移情况。(4)封闭型要素类处理：对于水库、湖等静止水域内的DEM格网点的高程应一致。流动河流的上下游DEM格网点的高程应呈梯度下降，关系合理。(5)采用点、线、面编辑相结合的处理技术，将DEM点修正到立体模型表面，按规定输出DEM数据。DEM的编辑须结合地貌特征，内插生成格网DEM(2.5米间距)，检查DEM点与每个模型的吻合程度，对DEM点与模型不吻合的区域进行重新修正，使每个格网点贴近地表，保证真实性。

　　2.2建立DEM

　　依据加密点直接按区域生成大范围区域DEM，同时通过引入特征点、线、面等采集数据构三角网，进行插值计算，并按2.5m×2.5m格网间距建立数字高程模型，即建立完成DEM。

　　2.3制作DOM

　　DOM的生产，主要是利用DEM完成影像微分纠正，按照分区对测域内影像以像元大小为0.1m进行双线性内插，或者采用三次卷积内插法进行重采样，生成分区正射影像，即DOM。该技术方法主要通过自动生成的镶嵌线，对整个测域的模型正射影像进行无缝拼接。在DOM接边过程中，出现高建筑物的投影差带来的接边倒影的情况，可采用调换左右片生成正射影像进行贴补，使高层建筑物达到无缝接边，并最终生成数字正射影像图。

　　2.4正射影像的修补

　　检查所生成的正射影像是否出现变形、失真的情况，特别是房屋、桥梁和道路，是否出现房角拉长、房屋重影、桥梁和道路扭曲变形等情况。若出现此类现象，则要重新采集生成DEM，重新纠正，确保影像无错误。关于正射影像上局部出现的模糊、重影情况，需要通过贴补纠正后的单模型正射影像进行修补。

　　2.5DOM的核查

　　(1)利用空三加密的保密点，对DOM进行核查，当同名点平面差异较大时需查明原因，必要时进行重新制作。(2)相邻DOM影像的镶嵌处的接边限差，以目视直接判读不得出现明显接边痕迹为主要通用原则，不应大于4个像素，对满足接边精度要求的影像进行无缝接边，对接边超限的影像，须查明原因进行修正。(3)检查相邻DOM影像镶嵌处的颜色，保证相邻DOM影像镶嵌后，影像色差过渡自然，不得出现明显色差。

　　2.6正射影像的分幅裁切

　　按GB/7930-87的分幅规则，采用40cm×50cm规格进行分幅，确定图幅四个图廓点坐标为裁切范围，每幅面积为0.2km^2。

　　2.7正射影像最终质量控制

　　质量控制包括：(1)采用目视检查的方法进行图面检查，保证正射影像图幅清晰，反差适中，色彩均匀。(2)正射影像图无重影，模糊或纹理断裂等情况，影像应连续完整，色彩平衡协调，相邻图幅间过度自然。(3)正射影像上的物貌真实，无扭曲变形等缺陷。(4)正射影像覆盖范围内的影像无漏洞。

　　3结语

　　本文以土地登记确权发证项目为基础，研究无人机航空摄影数据处理技术。无人机航空摄影测量是一门相对新兴的技术，它利用高精度设备替代“人眼”，使得航空摄影测量技术在理论和实践中都得到快速的发展。除土地发证工作外，无人机航摄其还将广泛应用于生态保护、灾害预测与评估、城市交通、数字农业、土地测绘与管理、城市建设与规划、国土资源调查、突发事件监测等众多领域。无人机数字航空摄影测量技术的相关系统研究，已成为当前遥感测绘领域的研究热点和发展方向，将推动测绘新技术快速发展。

　　参考文献

　　[1] 陈凤. 基于无人机摄像空中三角测量的研究[D]. 华东理工大学，2012.

　　[2] 王洛飞. 无人机低空摄影测量在城市测绘保障中的应用前景[J]. 测绘与空间地理信息，2014，37(2)：217-219+222.

　　[3] 陈姣.无人机航摄系统测绘大比例尺地形图应用研究[D]. 昆明理工大学， 2013.

文章TAG标签：无人机论文